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2021学年专题1 基因工程1.2 基因工程的基本操作程序教案设计
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这是一份2021学年专题1 基因工程1.2 基因工程的基本操作程序教案设计，共3页。教案主要包含了教学重点和难点，学情分析，教学方法，课前准备，课时安排，教学过程，板书设计，基因表达载体的构建等内容，欢迎下载使用。
《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》，下接《基因工程的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤，教学内容多，难点多，最好化整为零、各个击破。
教学目标
1．知识目标：
简述基因工程原理及基本操作程序。
能力目标：
尝试设计某一转基因生物的研制过程。
3．情感、态度和价值观目标：
（1）关注基因工程的发展。
（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
三、教学重点和难点
1、教学重点
基因工程基本操作程序的四个步骤。
教学难点
（1）从基因文库中获取目的基因
（2）利用PCR技术扩增目的基因
四、学情分析
本节课内容较多，难点较多，学生学习起来有一定困难，所以之前应该要求学生做好预习，尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。
五、教学方法
1、学案导学：见学案。
2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习《基因工程的基本操作程序》，初步把握基因工程原理及基本操作程序。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：2课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。
情境导入、展示目标
教师首先提问：
什么是基因工程？（基因工程的概念）
DNA重组技术的基本工具有哪些？（限制酶、DNA连接酶、载体）
运载体需要具备哪些条件？ （有一个或多个限制酶切割位点；有标记基因；能在受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制）
上节课我们学习了DNA重组技术的基本工具，本节课我们将继续学习《基因工程》的核心内容——基因工程的基本操作程序。我们来看本节课的学习目标。（多媒体展示学习目标，强调重难点）
合作探究、精讲点拨
学生每两人为一组（可以是同桌），结合教材，思考并回答学案上的问题。
1、目的基因的获取（想一想，为什么要有这一步？）
思考并回答：
（1）目的基因的获取方法有哪些？
（2）为什么要建立基因文库？怎么建立的？
（3）如何从基因文库中获取目的基因？
（4）为什么要建立cDNA文库？如何获取cDNA？
（补充真核生物基因与原核生物基因比较）
（5）PCR技术的原理是什么？
（6）如何获取引物？
（7）PCR技术扩增的过程是？
基因表达载体的构建
（1）为什么要构建基因表达载体？单独的DNA片段能不能稳定遗传？
（2）基因表达载体的构成包括哪些元件？
（绘制基因表达载体的模式图）
（3）什么是启动子、终止子？他们位于哪里？有什么作用？
（4）为什么要有标记基因？它的作用是？
将目的基因导入受体细胞
（想一想，为什么要导入受体细胞？在外界能不能维持稳定和表达？）
（1）什么是转化？
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有哪些？最常用的方法是？哪些细胞可以作为受体细胞？（结合示意图，了解农杆菌转化法的基本过程）
（3）将目的基因导入动物细胞的基本操作程序是？要用到什么技术？哪些细胞可以作为受体细胞？
（4）早期的基因工程为什么选择原核生物作为受体细胞？
（5）大肠杆菌细胞最常用的转化方法是？
目的基因的检测与鉴定（为什么要检测和鉴定？）
（1）目的基因的检测与鉴定可以从什么水平来做？
（2）核酸杂交技术基本过程是？ 什么是探针？
（3）如何检测目的基因是否翻译出蛋白质？
（4）如何从个体生物学水平鉴定转基因抗虫棉？
反思总结、当堂检测（参考导学案）
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
（五）发导学案、布置预习
我们已经学习了基因工程的基本操作程序，课下大家做一下本节课的课后练习。下一节课，我们将学习基因工程的应用，大家做好预习。
九、板书设计
基因工程的基本操作程序
目的基因的获取
获取方法：
1、 从基因文库中获取目的基因
利用PCR技术扩增目的基因
通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成
二、基因表达载体的构建
基因表达载体的模式图
三、将目的基因导入受体细胞
1、转化
2、导入植物细胞
3、导入动物细胞
4、导入微生物细胞
四、目的基因的检测与鉴定
1、分子水平
2、个体生物学水平
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。
本节课内容较多，建议2个课时完成。难点较多，所以要加强预习环节，另外教学媒体的利用，也有利于解决每一个程序中的技术难点。如在学习基因表达载体的构建时，要结合模式图，说明插入元件的位置及其作用；又如，学习目的基因导入的方法时，可以借用目的基因导入植物细胞的方法——农杆菌转化法以及相关的图，讲清具体方法。攻破一点后，再扩展到其它导入方法。
授课时，先解决为什么分四个步骤的问题，然后解决每一步骤的技术方法问题，再通过设计某一转基因生物，将基因工程的操作程序有机地串联起来。
《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》，下接《基因工程的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤，教学内容多，难点多，最好化整为零、各个击破。
教学目标
1．知识目标：
简述基因工程原理及基本操作程序。
能力目标：
尝试设计某一转基因生物的研制过程。
3．情感、态度和价值观目标：
（1）关注基因工程的发展。
（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
三、教学重点和难点
1、教学重点
基因工程基本操作程序的四个步骤。
教学难点
（1）从基因文库中获取目的基因
（2）利用PCR技术扩增目的基因
四、学情分析
本节课内容较多，难点较多，学生学习起来有一定困难，所以之前应该要求学生做好预习，尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。
五、教学方法
1、学案导学：见学案。
2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习《基因工程的基本操作程序》，初步把握基因工程原理及基本操作程序。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：2课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。
情境导入、展示目标
教师首先提问：
什么是基因工程？（基因工程的概念）
DNA重组技术的基本工具有哪些？（限制酶、DNA连接酶、载体）
运载体需要具备哪些条件？ （有一个或多个限制酶切割位点；有标记基因；能在受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制）
上节课我们学习了DNA重组技术的基本工具，本节课我们将继续学习《基因工程》的核心内容——基因工程的基本操作程序。我们来看本节课的学习目标。（多媒体展示学习目标，强调重难点）
合作探究、精讲点拨
学生每两人为一组（可以是同桌），结合教材，思考并回答学案上的问题。
1、目的基因的获取（想一想，为什么要有这一步？）
思考并回答：
（1）目的基因的获取方法有哪些？
（2）为什么要建立基因文库？怎么建立的？
（3）如何从基因文库中获取目的基因？
（4）为什么要建立cDNA文库？如何获取cDNA？
（补充真核生物基因与原核生物基因比较）
（5）PCR技术的原理是什么？
（6）如何获取引物？
（7）PCR技术扩增的过程是？
基因表达载体的构建
（1）为什么要构建基因表达载体？单独的DNA片段能不能稳定遗传？
（2）基因表达载体的构成包括哪些元件？
（绘制基因表达载体的模式图）
（3）什么是启动子、终止子？他们位于哪里？有什么作用？
（4）为什么要有标记基因？它的作用是？
将目的基因导入受体细胞
（想一想，为什么要导入受体细胞？在外界能不能维持稳定和表达？）
（1）什么是转化？
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有哪些？最常用的方法是？哪些细胞可以作为受体细胞？（结合示意图，了解农杆菌转化法的基本过程）
（3）将目的基因导入动物细胞的基本操作程序是？要用到什么技术？哪些细胞可以作为受体细胞？
（4）早期的基因工程为什么选择原核生物作为受体细胞？
（5）大肠杆菌细胞最常用的转化方法是？
目的基因的检测与鉴定（为什么要检测和鉴定？）
（1）目的基因的检测与鉴定可以从什么水平来做？
（2）核酸杂交技术基本过程是？ 什么是探针？
（3）如何检测目的基因是否翻译出蛋白质？
（4）如何从个体生物学水平鉴定转基因抗虫棉？
反思总结、当堂检测（参考导学案）
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
（五）发导学案、布置预习
我们已经学习了基因工程的基本操作程序，课下大家做一下本节课的课后练习。下一节课，我们将学习基因工程的应用，大家做好预习。
九、板书设计
基因工程的基本操作程序
目的基因的获取
获取方法：
1、 从基因文库中获取目的基因
利用PCR技术扩增目的基因
通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成
二、基因表达载体的构建
基因表达载体的模式图
三、将目的基因导入受体细胞
1、转化
2、导入植物细胞
3、导入动物细胞
4、导入微生物细胞
四、目的基因的检测与鉴定
1、分子水平
2、个体生物学水平
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。
本节课内容较多，建议2个课时完成。难点较多，所以要加强预习环节，另外教学媒体的利用，也有利于解决每一个程序中的技术难点。如在学习基因表达载体的构建时，要结合模式图，说明插入元件的位置及其作用；又如，学习目的基因导入的方法时，可以借用目的基因导入植物细胞的方法——农杆菌转化法以及相关的图，讲清具体方法。攻破一点后，再扩展到其它导入方法。
授课时，先解决为什么分四个步骤的问题，然后解决每一步骤的技术方法问题，再通过设计某一转基因生物，将基因工程的操作程序有机地串联起来。
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